第六章 电功率 专题练10　电功率的图像问题 ---2023-2024学年教科版物理九年级上学期

第六章 电功率专题练10　电功率的图像问题 1.(2021荆门)将灯泡L和定值电阻R按图甲方式连在6 V的电源上,图乙是L和R的U-I图像,结合图中信息可知(　 　) A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小 B.灯泡L的实际阻值为10 Ω C.灯泡L的实际功率为0.8 W D.定值电阻R的实际功率为6.4 W C 甲 乙 2.(2022衡阳)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I-U图像(如图所示),下列说法正确的是(　 　) A.R1与R2的阻值之比是1∶2 B.R1与R2串联接在3 V的电源两端,R1消耗的功率是0.9 W C.R1与R2串联接在3 V的电源两端,通过R1与R2的电流之比是2∶1 D.R1与R2并联接在3 V的电源两端,电路消耗的总功率是2.7 W 3.(2021扬州)如图所示电路,电源电压保持6 V不变,滑动变阻器的最大阻值为15 Ω,定值电阻R2为5 Ω。闭合开关后,电压表示数为U1,R2的电功率为P2,电流表示数为I,移动滑片P,下列图像可能正确的是(　 　) D D A B C D 4.(2021长春)某加热器简化电路如图甲所示,其加热元件是利用新型材料制成的,它的电阻R随温度t变化的关系图像如图乙所示,照明灯L标有“220 V　100 W”。此加热器白天只加热不照明,夜晚加热并照明。 40 (1)白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时,电路总功率之比为4∶5,则t0=　 　℃。  (2)闭合开关S,若加热元件的温度从16 ℃升高到37 ℃,通过加热元件的电流变化情况是 　 　。  先增大后减小 甲 乙 5.(2022海南)如图甲所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,调节电阻箱的阻值,记录多组数据,得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示,电源电压为　 　V;当电流I= 0.5 A时,通电10 s电阻箱消耗的电能为　 　J。  6 5 甲 乙 6.(2022广安)灯泡L1、L2分别标有“12 V　9.6 W”和“12 V　6 W”的字样,通过L1、L2的电流随其电压变化的图像如图甲所示。若将L1、L2并联在12 V的电路中,则电路消耗的总功率为　 　W。若将L1、L2与滑动变阻器R连接在如图乙所示的电路中,电源电压恒为24 V,当开关S接1时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L1的2倍,L1的电功率为P1;当开关S接2时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L2的3倍,L2的电功率为P2,则P1∶P2=　 　。  15.6 7∶3 甲 乙 7.(2021盐城)梅雨季节空气湿度RH较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%。小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示。R0为1 000 Ω的定值电阻,电源电压恒为6 V,R为湿敏电 阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,当指针所指湿度对应电流表示数为2 mA时: 甲 乙 (1)计算电路消耗的总功率。 (2)如果空气湿度不变,求3 min内电阻R0消耗的电能。 解析:(1)由图甲可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路中的电流。 当指针所指湿度对应电流表示数为2 mA时,电路中的电流I=2 mA=0.002 A, 电路消耗的总功率P=UI=6 V×0.002 A=0.012 W。 (2)3 min内电阻R0消耗的电能W=I2R0t=(0.002 A)2×1 000 Ω×3×60 s=0.72 J。 答案:(1)0.012 W　(2)0.72 J (3)求此时的空气湿度,并判断人体感觉是否舒服。 答案:(3)50%　感觉舒服 8.(2022乐山)标有“6 V　3.6 W”字样的小灯泡和其他的电学元件连成电路,如图甲所示。当只闭合开关S1时,滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I,并绘制出对应的U1-I图像(如图乙所示),且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0=12 Ω,求: 甲 乙 (1)电源电压U。 (2)小灯泡正常发光时的电阻RL。 解析:(1)由题图可知,当只闭合S1,且滑动变阻器滑片滑到最左端时,只有灯泡L接入电路,灯泡正常发光,所以电源电压U=UL=6 V。 答案:(1)6 V　(2)10 Ω (3)当S1、S2、S3均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,整个电路消耗的电功率P。 答案:(3)6.6 W 9.(2022枣庄)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像,如图乙所示。求: 甲 乙 (1)滑动变阻器的最大阻值。 答案:(1)50 Ω (2)R0的阻值和电源电压。 答案:(2)10 Ω　12 V (3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。 答案:(3)1∶6 解析:(3)根据欧姆定律可知此时电路的总电阻R总===3 000 Ω, 湿敏电阻的阻值R=R总-R0=3 000 Ω-1 000 Ω=2 000 Ω=2 kΩ,由图乙可知此时的空气湿度为50%,因人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%,故此时人体感觉舒服。 (2)由P=可得,小灯泡正常发光时的电阻RL===10 Ω。 解析:(3)当只闭合S1时,灯泡L和R1串联,电压表测滑动变阻器R1两端的电压,由图乙可知电路中的最小电流I=0.2 A,滑动变阻器两端的最大电压U′=4 V,则滑动变阻器的最大阻值R1===20 Ω, 当S1、S2、S3均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,灯泡L被短路,滑动变阻器R1和R0并联,通过滑动变阻器的电流I1===0.6 A,通过R0的电流I0===0.5 A, 整个电路消耗的电功率P=U(I1+I0)=6 V×(0.6 A+0.5 A)=6.6 W。 解析:由电路图甲可知,R0、R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。 (1)当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图像乙可知,最小电流Ib=0.2 A,此时滑动变阻器的电功率Pb=2 W, 由P=UI=I2R可知,滑动变阻器的最大阻值Rb===50 Ω。 解析:(2)由图像乙可知,当滑片P在某点c处时,电路中的电流Ic=0.4 A,此时滑动变阻器的电功率Pc=3.2 W,滑动变阻器接入电路的阻值Rc===20 Ω, 当滑片P在b端时,电源电压U=Ib(R0+Rb)=0.2 A×(R0+50 Ω)①, 当滑片P在某点c处时,电源电压U=Ic(R0+Rc)=0.4 A×(R0+20 Ω)②, 联立①②解得,R0的阻值R0=10 Ω,电源电压U=12 V。 解析:(3)当滑片P在b端时,电路中的电流最小,电路消耗的电功率最小,最小电功率P最小=UIb=12 V×0.2 A=2.4 W, 当滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,电路消耗的电功率最大,最大电功率P最大===14.4 W, 整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比==。 $$